Qu'est-ce qu'une cathode de cuivre?
La cathode de cuivre est une forme de cuivre d'une pureté de 99,95%. Afin d'éliminer les impuretés du minerai de cuivre, le minerai de cuivre est soumis à deux processus, la fusion et le raffinage électrolytique. Le cuivre presque pur qui en résulte est un excellent conducteur et est souvent utilisé dans le câblage électrique.
Lorsqu'il est dans le sol, le cuivre n'existe pas sous sa forme pure. Cela fait plutôt partie d'un composé. L'un des types les plus courants de minerai de cuivre est un mélange de cuivre, de fer et de soufre. Ce minerai s'appelle chalcopyrite. Une fois le minerai extrait, il est chauffé dans un four à 1 100 ° C (2 012 ° F). À cette température, l'oxygène réagit avec le fer contenu dans le minerai, le transformant en trois substances: l'oxyde de fer, le dioxyde de soufre et le sulfite de cuivre.
Une fois que la majeure partie du fer est extraite du minerai de cuivre, le sulfite de cuivre, également appelé matte de cuivre, est exposé à de fortes concentrations d'oxygène. La matte de cuivre est encore à l'état fondu et l'oxygène envoyé dans le four est capable de se lier au soufre restant, créant ainsi plus de dioxyde de soufre et 99% de cuivre pur.
À ce stade, le cuivre raffiné peut être utilisé pour des produits ne nécessitant pas un degré élevé de conductivité, mais il peut être raffiné davantage dans une cathode en cuivre par le procédé d'électroraffinage. Un grand nombre des impuretés restantes dans le cuivre sont des traces d'autres minéraux, notamment le nickel, l'argent et l'or. Ces oligo-éléments sont collectés au cours de l’électroraffinage.
En électroraffinage, le cuivre pur à 99% est placé dans une solution d'acide sulfurique et de sulfate de cuivre. Les feuilles de cuivre impur sont alignées à côté de matériaux sur lesquels du cuivre pur va se déposer. L'électricité est envoyée dans les réservoirs à travers les dalles de cuivre impures, appelées anodes, et laisse à travers le cuivre pur formé, également appelé cathode de cuivre. Les impuretés dans le cuivre coulent au fond des réservoirs ou remontent à la surface lorsque des ions de cuivre pur traversent la solution jusqu'aux cathodes.
Excellent conducteur d’électricité et de chaleur, la cathode de cuivre est souvent utilisée pour fabriquer des fils de cuivre. La nature pliable du cuivre en fait un excellent choix pour les fils électriques et audio, qui doivent être fins et flexibles. Outre le fil, la cathode de cuivre est également utilisée pour fabriquer un gâteau de cuivre, dont l'épaisseur varie des feuilles minces aux plaques épaisses. Des lingots de cuivre électrolytique peuvent également être utilisés pour fabriquer des alliages, tels que le bronze.